【手続補正書】
【提出日】平成18年1月26日(2006.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
従来、水晶振動子は、水晶振動子片とケースと蓋を個別に製造し、組合わせることにより水晶振動子とする製造方法が一般的であるが、複数個の水晶振動板が一体的に形成され、一方、蓋体もこの各水晶振動板にそれぞれ対応して、複数個が一体的に形成され、これらを、例えば、陽極接合等により接合した後、最終的にダイシング等の技術を用いて所定の位置で機械的に切断することにより、個別の水晶振動子とする加工方法がある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様な構造で接合を行う場合、水晶振動板と蓋体の接合部に大きな応力が発生し、割れを生じ易いという問題があり、さらに、これを最終的に切断する際には、ブレード等が用いられるため、水晶振動板と蓋体との接合部分、特に、陽極接合によって応力が残っている部分に、機械的なダメージを与えてしまうという問題がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本実施形態の水晶振動板１２は、音叉型の水晶振動片１１と、その基端部と一体的に接続され水晶振動片１１の周囲を囲む枠状部１５とを有する。
一対の蓋体１４は、例えば、ソーダライムガラス等で形成され、それぞれ、水晶振動片１１に対応する領域に水晶振動片１１の振動を妨げない程度の空間を画成する凹部１３を有する。また、蓋体１４の水晶振動板１２との接合面の周縁には、外縁に沿って他の部分よりも厚さの薄い段差部１６が設けられている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、励振電極膜１７は、水晶振動板１２の端部まで延設されて接合膜１８と接続されている。本実施形態では、励振電極膜１７の一方の極である電極１７ａは、端子接続用接合膜１８ａを介してリード電極１９ａに接続され、また、他方の極となる電極１７ｂは、水晶振動片１１の側面に接続上に設けられた電極を介して端子接続用接合膜１８ｂまで延設され、リード電極１９ｂに接続される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
なお、水晶振動板１２の両面の接合膜１８の少なくとも一部は、両面においてそれぞれ凹部１３を取り囲むように形成されており、接合後は凹部１３が気密に封止されるようになっている。
以下、このような水晶振動子の製造工程について説明する。なお、図３は、本実施形態に係る水晶ウェハの概略を示す斜視図であり、図４は本実施形態に係る蓋体形成基板の概略を示す斜視図である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
まず、図３に示すように、例えば、厚さが０．１〜０．２ｍｍの水晶ウェハ２０をエッチングすることにより、一枚の水晶ウェハ２０上に複数の水晶振動片１１を形成する。すなわち、水晶ウェハ２０に複数の水晶振動板１０を一体的に形成する。
また、図４に示すように、例えば、ソーダライムガラスからなる蓋体形成基板２１をエッチングして、水晶ウェハ２０の各水晶振動片１１に対応して凹部１３を形成する。すなわち、蓋体形成基板２１に複数の蓋体１４を一体的に形成する。その際、蓋体形成基板２１の凹部１３と同一面の各蓋体１４の間に、凹部１３と反対面に、それぞれ、例えば、幅が１５０〜２００μｍの溝部２２を形成する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
次に、このように形成された水晶ウェハ２０の両面に、図５に示すように、それぞれ略全面に亘って金属膜２３をスパッタリング等によって成膜する。この金属膜２３は、水晶振動片１１を振動させるための励振電極膜１７及び蓋体形成基板２１との実際の接合部となる接合膜１８を構成する膜であり、その材質は特に限定されないが、例えば、アルミニウム等を用いることが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
次に、図５（ｂ）に示すように、金属膜２３をパターニングして、励振電極膜１７及びその周囲の枠状部１５となる部分に対応して全周に亘って接合膜１８を形成する。
次いで、図５（ｃ）に示すように、不活性ガス中、又は真空中で水晶ウェハ２０の両面側に一対の蓋体形成基板２１を陽極接合によって接合し、各凹部１３内に水晶振動片１１を気密封止する。この陽極接合の際、特にソーダライムガラスを用いた場合には、各部材を１００℃〜１５０℃に加熱すると共に、水晶ウェハ２０のそれぞれの面の接合膜１８と蓋体形成基板２１との間に、直流電源３０によってそれぞれ３〜５ｋＶの直流電圧を印加する必要がある。例えば、本実施形態では、各部材を１２０℃に加熱すると共に約３．５ｋＶの直流電圧を印加して陽極接合した。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
このように、上述のような条件で接合膜１８を介して水晶振動板１２と蓋体１４とを陽極接合することにより、接合膜１８と蓋体１４とが良好に接合される。すなわち、水晶振動板１２と蓋体１４とが、接合膜１８を介して良好に接合され、割れ等が発生することがない。
ここで、水晶振動板１２の材質である水晶の熱膨張率は、１３．７ｐｐｍ／℃であり、蓋体１４として使用したソーダライムガラスの熱膨張率は、８．５ｐｐｍ／℃である。すなわち、これらの熱膨張率の差は、５．２ｐｐｍ／℃と比較的大きいものであり、これらを従来から知られている条件で陽極接合するのは難しい。しかしながら、本実施形態のように、接合温度を約１００〜１５０℃と低温として且つ約３〜５ｋＶと比較的高い直流電圧を印加して陽極接合することにより、熱膨張率の影響を極めて少なく抑えられ、かつ、接合部の周囲に溝部２２を設けたことにより、応力の緩和を図ることが可能となり、熱膨張率の差が比較的大きい部材同士であっても良好に接合することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
このように、陽極接合によって水晶ウェハ２０及び蓋体形成基板２１を接合すると、その後、図５（ｄ）に示すように、水晶ウェハ２０及び蓋体形成基板２１を所定の位置、例えば、本実施形態では、蓋体形成基板２１の溝部２２に対応する領域でダイシング等の技術を用いて機械的に切断し、個別の水晶振動子１０とする。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
ここで、ブレード等を用いた際の切断幅は、約５０μｍあるのに対し、本実施形態では、溝部２２の幅を約１５０〜２００μｍ形成している。すなわち、溝部２２を少なくとも切断幅よりも広い幅で形成している。したがって、溝部２２の幅方向両側の一部が残存して、各蓋体１４の周縁の段差部１６となる。
このように、本実施形態では、蓋体形成基板２１の切断部分に切断幅よりも幅広の溝部２２を設け、この溝部２２に対応する部分で水晶ウェハ２０及び蓋体形成基板２１を切断することにより、蓋体１４の水晶振動板１２との接合面の外縁に段差部１６が形成される。これにより、水晶ウェハ２０及び蓋体形成基板２１を切断する際、接合部分の機械的なダメージをおさえることができ、切断部分の端部にマイクロクラック等の加工層が残存することが防止される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
これにより、水晶振動板１２及び蓋体１４の寸法に、切断の取りしろを考慮する必要が無く、また、接合部分の大きさを最小限とすることができ水晶振動子１０を小型化することができる。さらには、水晶振動子１０の小型化に伴い、一枚の水晶ウェハ２０及び一対の蓋体形成基板２１からより多くの水晶振動子１０を形成することができ、製造コストを低減することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の一実施形態に係る水晶振動子の分解斜視図である。
【図２】
本発明の一実施形態に係る水晶振動子の断面図である。
【図３】
本発明の一実施形態に係る水晶ウェハの概略を示す斜視図である。
【図４】
本発明の一実施形態に係る蓋体形成基板の概略を示す斜視図である。
【図５】
本発明に係る圧電振動子の製造工程を示す断面図である。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１０  水晶振動子
１１  水晶振動片
１２  水晶振動板
１３  凹部
１４  蓋体
１５  枠状部
１６  段差部
１７  励振電極膜
１８  接合膜
１８ａ，１８ｂ  端子接続用接合膜
２０  水晶ウェハ
２１  蓋体形成基板
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2000223999.tif 000001